关键词：空压机 轴振 一二级 大修 阴雨天气 上升
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某股份有限公司制氧厂2005年2月建成一套KDONAr-6000/2000/180型空分装置，其原料气空压机选用沈阳鼓风机厂DH63-32离心压缩机。该机采用整体齿轮型结构，四级压缩、三级冷却。一二级叶轮在一根齿轮轴上，称为L轴转子，三四级叶轮在一根齿轮轴上，称为H轴转子。由上海电机厂T3200-4/1500同步电机驱动，通过齿轮联轴器带动大齿轮，两转子分别与大齿轮啮合，靠大齿轮增速。L轴转子转速9512r/min，H轴转子转速11470r/min。每套转子上有两只可倾瓦轴承，采用齿轮油泵强制供油润滑。
可倾瓦轴承有五个瓦块，周向均布，运转中，每块瓦块随着轴颈旋转而产生的流体动力调整自己的位置，从而使每个瓦块具有最佳油楔，由于瓦块之间的间隙大，油膜不连续，与油膜旋转有关的不稳定性也就难以形成。
每级叶轮轴上均装有两个测振点，在转子轴正上方呈90度分布，采用派利斯TM0180涡电流传感器，经TM0181延长电缆接至TM0182前置放大器后输出非标准电压信号，再经仪控柜上框架式监视器PT2010处理输出标准模拟量信号在DCS上显示，参与报警、联锁。
L轴轴振指标值28.5um，报警值57.2um，联锁值71.5um
H轴轴振指标值26um，报警值51.96um，联锁值64.75um
图1 机组结构简图及测点分布图
在2014年11月底大修之后，出现每次运行两个月左右的时间，一二级轴振就开始上升，在阴雨潮湿天气时上升更快，需择机停下处理，甚至一次雨天因上涨太快、振动值较大而被迫停机进行处理，严重影响了系统的稳定生产。今对其予以总结分析，忘同行进行指正。
以往检修情况介绍在2005年2月投产开始连续运行到2008年7月三年半时间，当时三四级轴振分别突破70、80um（解除联锁运行），一二级轴振正常，在7月9日-12日停机大修时拆解，叶轮积灰严重，将两转子进行叶轮清洗、探伤检查、动平衡校验，邀请专业人员进行组装，开机后轴振平稳正常、加工气量增加时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
气量
2005.07.08
21.3
18.1
13.1
14.4
41.4
73.3
81.6
40.7
31392
2005.07.14
24.7
22.5
19.6
21.8
14.3
21.4
25.4
11.1
32621
2、2008年8月12日因处理三四级蜗壳出口漏气，停机更换其管套环，但开机后一二级轴振呈逐步上升趋势，停机前后轴振如下
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
停机前
17.4
22.2
19.0
24.4
13.9
22.6
25.3
10.4
开启后
35.6
42.4
26.9
32.2
14.7
25.4
27.0
12.9
于是在8月15日择机停下，因刚大修过叶轮不可能脏，于是只检查一二级轴承，二级瓦块有巴氏合金脱落掉块现象，更换新瓦块，开机后轴振明显改善
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
8月15日
38.5
53.4
34.2
37.0
14.7
25.6
26.6
13.0
8月16日
22.8
26.0
28.2
23.0
12.8
22.6
24.8
12.3
3、2008年10月，整个空分系统停机大修，因出现一二级轴振时有波动，趁此拆机将L轴转子再做动平衡，检查轴承正常
进入2009年9月份，一级轴振一直上涨，突破报警值，当月底择机停下，L轴转子再做动平衡时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
停机前
57.2
46.3
23.9
33.5
20.9
18.5
29.9
24.4
开启后
19.2
23.0
21.3
25.7
17.4
19.2
30.2
21.9
5、2010年5月4日，因四级轴振偏高，利用新建一万空分投产机会，停下该套空分系统，将两套转子清洗做动平衡
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
检修前
27.4
20.5
21.4
32.5
21.5
39.5
53.8
30.5
检修后
14.0
11.7
20.8
26.8
15.5
12.6
22.9
18.5
检修后运行一个月，整套空分停下作为长期备用
在2012年6月到2013年6月停机备用。其中2012年11月份，在自洁式过滤器外部安装无纺棉进行初滤，可延长空气滤筒的寿命。2013年6月11日因调整运行方式，需开启该6000空分装置，开机后三四级轴振偏高，7月份进行拆解，将两套转子叶轮清洗和做动平衡时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
检修前
15.9
11.4
20.9
28.9
40.5
43.1
51.8
32.5
检修后
13.6
14.3
16.0
23.8
20.0
28.2
20.6
30.7
7、2014年11月28日，空压机轴振值稍高，但整体趋势平稳，距春节两个多月时间，鉴于后系统用气单位大修，该套空分停下，将空压机拆解，两套转子清洗做动平衡，一级叶轮进口积灰严重，且有橡胶O型圈断条，系进口导叶处O型圈安装时挤断粘附在叶轮上积灰中
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
检修前
28.6
24.4
15.7
38.7
26.5
37.6
37.3
24.0
检修后
7.5
6.3
14.7
16.9
11.1
10.0
17.9
17.1
二、检修两个月后一二级轴振上升，在阴雨潮湿天气上升更快的异常现象
从以上检修情况看出，叶轮清洗做过动平衡后，基本上能运行一年，但自2014.11.28大修之后，在2015年元月份一二级轴振就上升较快。如下表
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
2014.12.09
7.5
6.3
14.7
16.9
11.1
10.0
17.9
17.1
2014.12.28
31.5
16.3
18.3
28.9
12.8
12.3
18.9
19.6
2015.01.04
39.7
20.0
20.4
36.6
14.2
13.4
19.7
20.8
在2015.01.05利用后系统检修机会，停下该套空分装置。拆空压机一二级进口管，查看叶轮上未见异物；检查一二级轴承，未见损坏，个别瓦块上有轻微发黄积碳现象。鉴于空压机刚做过动平衡，用砂纸将一二级叶轮进口上的浮灰打磨干净，开启后一二级轴振下降
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
开机后
12.2
9.1
14.0
21.4
11.1
9.3
18.2
17.1
但运行到三月份，一二级轴振再次上升
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
2015.03.17
17.3
12.2
14.1
18.4
16.3
9.0
19.1
16.4
2015.03.21
31.2
21.2
16.0
30.4
17.3
10.2
19.3
18.3
3月21日利用后系统检修不用气的机会，系统停机，再次拆一二级进口管，打磨叶轮进口浮灰，开启后正常。但运行到6月份，再次出现异常。
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
2015.03.23
12.0
8.9
14.9
21.1
15.2
7.8
18.0
16.0
2015.04.22
11.5
8.5
14.4
21.0
14.4
7.4
17.9
15.8
2015.05.25
8.8
8.6
14.2
18.0
17.0
9.5
18.5
15.1
2015.06.22
25.2
20.8
14.5
27.3
19.2
12.0
19.0
16.7
6.23 14:00
29.8
25.0
15.4
32.0
20.6
13.2
19.8
17.3
16:00
36.0
29.7
16.3
38.6
21.5
14.1
20.4
18.6
20:00
39.8
31.9
16.5
43.6
20.6
14.3
19.8
20.2
6月23日白天开始下雨，轴振开始上升较快。当晚被迫停机，再次以用同样方法处理，鉴于这类问题多次出现，严重影响了空压机的正常运行，上半年陆续从以下方面进行查找轴振在阴雨天气上涨较快的原因：
检查自洁式过滤器滤筒是否有空气短路现象由过去在自洁式过滤器上直接冲洗无纺棉滤布，改为拆下来清洗进口导叶现场开度30⁰，逐步开大到60⁰，加大气量与滤筒生产厂家沟通，提供的HV牌7406S滤纸合格。且该厂家滤筒在2013年11月份在线更换过一次，直至运行使用到2015年4月再次进行例行更换。在2013年11月至2014年11月底大修前没有出现过阴雨天气轴振上涨情况这种轴振异常上升情况是在2014.11.28大修之后出现。当时检修单位在开封采用的是喷砂清洗除垢，叶轮表面明显不如过去光滑。但这种清洗方法对其他用户也采用过多次，没有出现过类似轴振异常上升现象。对上述问题逐一排除，6月23日被迫停机处理轴振时，拆掉一级进气管进入自洁式过滤器内查看，看到内壁锈蚀，底部有沉落的锈渣，经多方咨询，决定择机进行防腐。8月4日-5日，系统计划停机。将一级吸气管和自洁式过滤器内壁进行除锈，刷一遍底漆，打磨之后清出来的锈渣有半桶多（桶规格：18L），同时再次用砂纸清理一二级叶轮进口浮灰。
开启后轴振正常，一直运行至今未见异常上升现象。这期间，已经历了多次阴雨天气，且有连续下雨的情况，轴振均平稳。由此，上半年困扰我们的轴振问题终得以解决。现轴振平稳如下表
时间\轴振
1A
1B
2A
2B
3A
3B
4A
4B
2015.08.10
11.3
6.0
17.9
15.4
21.9
14.3
21.7
15.7
2015.09.14
10.3
5.5
17.5
15.2
20.3
13.4
20.1
15.5
2015.10.19
9.2
5.2
------
15.1
19.3
11.2
19.9
15.3
2015.11.22
7.0
4.9
------
14.6
16.8
9.9
19.2
15.6
注：2A轴振测点传感器故障，需停机时更换
原因分析由于过滤器内壁生锈，底部有较多锈渣，在干燥天气，这些锈渣不易粘到叶轮上，但在潮湿阴雨天气，空气含水量大，且因叶轮使用多年，大修时喷砂清洗，叶轮流道表面没有过去光滑，湿空气携带的细小锈渣更容易附着在叶轮上，造成转子动平衡变差，由此引起一二级轴振快速上升。
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结束语空压机是整套空分装置的核心设备，轴振是其运行状态监测的一项关键参数。日常运行要巡检仔细，发现问题及时处理，严格按照说明书的技术要求进行检修维护。
过滤器滤筒要符合精度、效率要求，选用正规厂家产品出现轴振上升异常现象及时监控分析，必要时停机处理，避免事故的扩大发生大修时，叶轮清洗不得损伤叶轮流道表面。各级冷却器进行抽芯，其内壁和各级管路锈蚀要进行彻底防腐处理，否则细小的锈渣容易带到下一级，造成叶轮积灰动平衡变差。冷却器进行气路、水路清洗，改善换热状况，避免换热效果差引起下一级吸气温度偏高导致级间喘振故障发生尽量减少开停机次数。每次大机组启动过程中都要发生较大振动，对轴瓦损伤大，所以减少停机次数对长期停下不用处于备用状态的机组，由放空阀前向机组充入干燥氮气，从自洁式过滤器出来。氮气流通，这样避免再次开启时管道生锈导致叶轮积灰动平衡破坏
